我國(guó)西北地區(qū)碳達(dá)峰碳中和實(shí)現(xiàn)路徑研究

趙守國(guó)，徐儀嘉

(1.西北大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院, 陜西 西安 710127;2.吉林大學(xué) 商學(xué)與管理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130015)

一、問(wèn)題的提出

全人類面臨著全球變暖的巨大挑戰(zhàn)。二氧化碳在溫室氣體排放中占接近80%,且二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致與其他溫室氣體相比發(fā)射和吸收紅外輻射能力強(qiáng),是導(dǎo)致全球氣溫升高的主要溫室氣體,因此溫室氣體減排實(shí)質(zhì)是減少碳排放。ICPP第六次評(píng)估報(bào)告指出,僅2011—2020年,全球地表溫度比1850—1900年間高約1.1℃,這是12.5萬(wàn)年來(lái)從未達(dá)到的水平[1]。厄爾尼諾、寒潮、干旱等災(zāi)害多發(fā),2022年湯加火山爆發(fā)造成10萬(wàn)余人瞬間失聯(lián)……氣候變暖的后果不局限于氣候異常、海平面上升、傳染病流行、瀕危物種滅絕等。實(shí)現(xiàn)碳中和，推動(dòng)綠色轉(zhuǎn)型已在全球范圍內(nèi)達(dá)成共識(shí)。

國(guó)際上自20世紀(jì)末應(yīng)對(duì)氣候變暖問(wèn)題已經(jīng)做出行動(dòng)。1992年聯(lián)合國(guó)發(fā)表的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》確定“共同但有區(qū)別責(zé)任”;2009年《哥本哈根協(xié)議》明確限制全球氣溫升幅在2℃以內(nèi);2016年《巴黎協(xié)定》“178個(gè)締約方提交為推動(dòng)全球深度減排的21世紀(jì)長(zhǎng)期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略”,奠定了2020年之后全球氣候治理格局,成為全球第三個(gè)應(yīng)對(duì)氣候變化的里程碑式國(guó)際法律文本。 歐盟碳達(dá)峰碳中和時(shí)間分別為1979年、2050年,碳達(dá)峰峰值45億噸,美國(guó)碳達(dá)峰碳中和時(shí)間分別2007年、2050年,碳達(dá)峰峰值59億噸。中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在2020年聯(lián)合國(guó)大會(huì)上表示:“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”[2],契合《巴黎協(xié)定》,凸顯中國(guó)負(fù)責(zé)任大國(guó)的國(guó)際風(fēng)范,有利于人類命運(yùn)共同體的構(gòu)建。

2020年中國(guó)的碳排放量達(dá)96.6億噸當(dāng)量。中國(guó)快速發(fā)展使能源消費(fèi)需求持續(xù)增長(zhǎng),人均能源消耗3.2噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年,遠(yuǎn)不及俄羅斯人均13噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年、美國(guó)人均11噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年。根據(jù)中國(guó)工業(yè)品碳足跡狀況，若未來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家大規(guī)模采用碳稅,將使我國(guó)出口面臨新的壁壘。不解決能源問(wèn)題以及碳排放問(wèn)題,將關(guān)閉我國(guó)商品走向國(guó)際市場(chǎng)的大門(mén),也無(wú)法實(shí)現(xiàn)中國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。中國(guó)政府《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,要求貫徹“全國(guó)統(tǒng)籌、雙輪驅(qū)動(dòng)、節(jié)約優(yōu)先、防范風(fēng)險(xiǎn)、內(nèi)外暢通原則”[3]。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程中粗獷的增長(zhǎng)方式加速了化石能源消耗和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞，迫切需要轉(zhuǎn)型為依托技術(shù)、提高效率、綜合治理、支撐增長(zhǎng)的發(fā)展階段。

然而,我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)面臨更大的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在:一是我國(guó)目前處于工業(yè)化后期,尚未實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。二是我國(guó)內(nèi)部區(qū)域發(fā)展不均衡,各區(qū)域在能源、技術(shù)、生產(chǎn)、消費(fèi)等方面存在較大差距,不利于人才、資金、技術(shù)的流通。三是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)“富煤、貧油、少氣”,且能源在區(qū)域內(nèi)分布不均[3],使得一次能源消費(fèi)以煤炭為主,且區(qū)域間能源調(diào)動(dòng)存在較大問(wèn)題。四是我國(guó)僅預(yù)留30年去完成發(fā)達(dá)國(guó)家耗時(shí)40—60年時(shí)間達(dá)成的從碳達(dá)峰到碳中和目標(biāo),時(shí)間緊且任務(wù)重。因此,在落實(shí)碳達(dá)峰碳中和政策的過(guò)程中,要堅(jiān)持按照國(guó)家政策實(shí)施,加強(qiáng)區(qū)域協(xié)同,增大對(duì)技術(shù)的研發(fā)與運(yùn)用,各地區(qū)要結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境資源因地制宜落實(shí)雙碳政策。同時(shí)加強(qiáng)全國(guó)范圍內(nèi)區(qū)域協(xié)同,以示范區(qū)域率先試驗(yàn),為其他地區(qū)提供參考數(shù)據(jù),確保國(guó)家保質(zhì)保量按時(shí)完成碳達(dá)峰碳中和。為兌現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)承諾,加快構(gòu)建我國(guó)綠色低碳經(jīng)濟(jì)體系,倒逼經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型,促成全球氣候治理與中國(guó)低碳行動(dòng)積極互動(dòng)。本文通過(guò)對(duì)碳達(dá)峰碳中和本質(zhì)的研究,結(jié)合可持續(xù)發(fā)展理論,通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外政策對(duì)實(shí)現(xiàn)碳中和的效果,以及我國(guó)西北地區(qū)的碳中和現(xiàn)狀,提出利用碳捕集技術(shù)、碳儲(chǔ)能技術(shù),結(jié)合光伏和風(fēng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,加快碳交易市場(chǎng)建設(shè),加強(qiáng)對(duì)碳匯的開(kāi)發(fā)與保護(hù),探索西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效路徑，為我國(guó)西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo),構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系提供建設(shè)性建議。

二、相關(guān)文獻(xiàn)綜述

目前,已有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)路徑從技術(shù)層面進(jìn)行了相關(guān)研究。

第一,關(guān)于CCUS技術(shù)。HASZELDINE R S.(2009)對(duì)CCUS技術(shù)進(jìn)行定義:CCUS技術(shù)是通過(guò)CO2捕集、輸送、封存、利用四個(gè)環(huán)節(jié)將工業(yè)排放中的CO2分離,利用和封存[4]。國(guó)際能源署(2020)指出,為實(shí)現(xiàn)2070年全球凈零碳排放,僅依靠能源轉(zhuǎn)型無(wú)法實(shí)現(xiàn),需依靠CCUS技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)存和消納[5]。目前各國(guó)學(xué)者開(kāi)展關(guān)于CCUS的可行性研究,Yoshino等(2012)認(rèn)為,日本實(shí)現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo),需要引進(jìn)煤制氫耦合CCUS技術(shù),確保實(shí)現(xiàn)“無(wú)二氧化碳?xì)滏湣盵6]。JABLONOWSKI C等(2010)在二氧化碳驅(qū)提高原油采收率技術(shù)，形成從機(jī)理研究到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的完整技術(shù)[7]。胡其會(huì)等(2022)在研究CCUS技術(shù)時(shí)得出其對(duì)二氧化碳的封存和利用有極大的運(yùn)用價(jià)值,并提出在二氧化碳的捕集、管道運(yùn)輸、封存技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)缺陷[8]。

第二,關(guān)于電力系統(tǒng)的研究:王明俊(2010)對(duì)國(guó)內(nèi)外“智能電網(wǎng)”和“智能能源網(wǎng)”的研究與實(shí)施進(jìn)行總結(jié),提出其在可再生能源就近消納、智能電網(wǎng)改革方面的作用[9]。周孝信(2014)提出,我國(guó)未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展是適應(yīng)風(fēng)能、光能等大規(guī)模可再生能源的電力系統(tǒng),當(dāng)前需要在可持續(xù)發(fā)展、電網(wǎng)性能和智能化三個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)[10]。

第三,關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)的研究:陳海生等(2022)對(duì)2021年中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)展從抽水蓄能、鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能及鉛蓄電池等12種技術(shù)進(jìn)行研究和集成示范[11]。秦國(guó)偉等(2022)提出構(gòu)建碳匯供應(yīng)、消費(fèi)的框架,完善碳匯交易市場(chǎng)架構(gòu),激活碳匯發(fā)展內(nèi)在動(dòng)力[12]。

第四，對(duì)碳交易市場(chǎng)的研究:William Blyth,Derek Bunn 與 Janne Kettunen(2009)等人通過(guò)對(duì)碳排放邊際減排成本曲線的研究,從政策和技術(shù)層面探究影響碳市場(chǎng)的關(guān)鍵因素,發(fā)現(xiàn)碳市場(chǎng)配額價(jià)格與相關(guān)政策有關(guān),支持技術(shù)發(fā)展能減少總成本[13]。歐盟的碳排放交易體系取得了較好成效,Slobodan Perdan,Adisa Azapagic 等(2011)概括了碳排放交易體系發(fā)展趨勢(shì),并提出目前建立碳交易體系所面臨的技術(shù)和監(jiān)管方面的障礙[14]。

綜上所述,國(guó)外研究焦點(diǎn)主要集中于CCUS、碳排放交易體系的制定、碳稅等問(wèn)題上,國(guó)內(nèi)研究聚焦在政策實(shí)施、碳減排技術(shù)等研究上,目前的研究存在需要進(jìn)一步深化和拓展的領(lǐng)域,如需要充分考慮發(fā)展中國(guó)家國(guó)情、目前低碳技術(shù)的研究存在大量空白等。通過(guò)國(guó)內(nèi)外雙碳文獻(xiàn)的研究分析,結(jié)合外國(guó)經(jīng)濟(jì)體和我國(guó)碳中和發(fā)展現(xiàn)狀,為西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供理論依據(jù)并探索解決路徑。

三、我國(guó)西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的緊迫性

(一)國(guó)外碳中和現(xiàn)狀

西方部分發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰年份較早,已在碳中和道路上做出一些嘗試。

1.歐盟 歐盟在1979年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰且于1997年頒布了《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的京都議定書(shū)》,成為第一部有關(guān)氣候變化的協(xié)議[15],并對(duì)溫室氣體排放量提出明確限制;在2009年哥本哈根國(guó)家氣候變化大會(huì)上,提出到2020年實(shí)現(xiàn)30%減排目標(biāo);2016年《巴黎協(xié)定》上提出2030年減排40%;2019年《2030年氣候目標(biāo)計(jì)劃》中提出到2030年減排55%。2019年底歐盟的二氧化碳年排放量不到全球10%,為人均排放量最低的經(jīng)濟(jì)體之一。歐盟于2020年開(kāi)始籌備《歐盟氣候法》,擬定分階段實(shí)現(xiàn)碳中和2050年目標(biāo)路線圖;成立歐盟碳排放交易體系(EU ETS),2019年碳交易總量已達(dá)到70億余噸,所涵蓋的設(shè)施排放量下降了約35%。采取區(qū)域協(xié)同行動(dòng),首都率先實(shí)現(xiàn)碳中和,輻射帶動(dòng)其他城市進(jìn)行低碳轉(zhuǎn)型。奧斯陸(挪威)計(jì)劃2035年實(shí)現(xiàn)95%碳減排,丹麥的哥本哈根則將2025年實(shí)現(xiàn)碳中和定為目標(biāo)。北歐的首都普遍比城區(qū)能效高,首都提出的碳中和目標(biāo)更能起到帶頭作用。碳排放交易系統(tǒng)是以經(jīng)濟(jì)方式有效減少碳排放的重要工具之一。EU ETS于2005年成立,致力于將環(huán)境“成本化”,有效配置環(huán)境資源,鼓勵(lì)碳減排技術(shù)發(fā)展。碳交易利用碳交易市場(chǎng)作為平臺(tái),通過(guò)碳稅、財(cái)政等經(jīng)濟(jì)手段進(jìn)行碳排放權(quán)的交易。EU ETS各交易所的標(biāo)的物EUA(GSCI碳排放配額歐元指數(shù))標(biāo)準(zhǔn)化程度很高,價(jià)格一致,對(duì)于異地受控企業(yè)在交易所的選擇上提供了極大的便利,是當(dāng)前世界上最成功、最大的碳排放體系和碳排放交易市場(chǎng)。EU ETS的發(fā)展經(jīng)歷了從自下而上的“歷史排放法”分配到“產(chǎn)出基線法”,最終形成“動(dòng)態(tài)分配”的分配方法的轉(zhuǎn)變。在EU ETS建立的近20年來(lái),國(guó)際形勢(shì)經(jīng)歷了金融危機(jī)、英國(guó)脫歐、局部貿(mào)易戰(zhàn)等動(dòng)蕩,體系內(nèi)部的建立也從歐盟眾多國(guó)家發(fā)展環(huán)境差異較大到如今形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。歐盟是較早開(kāi)始實(shí)行碳中和政策的經(jīng)濟(jì)體,EU ETS在建立過(guò)程中存在的問(wèn)題和解決方案可以為我國(guó)碳交易市場(chǎng)的搭建提供經(jīng)驗(yàn)。

2.日本 日本國(guó)土面積較小,能源稀缺并高度依賴進(jìn)口,其低碳戰(zhàn)略也啟動(dòng)較早,主要通過(guò)政策制定來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略。2020年頒布《2050年碳中和的綠色成長(zhǎng)戰(zhàn)略》,將碳中和劃分出十四個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,在稅收、財(cái)政、金融、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際合作五個(gè)方面制定實(shí)施政策,通過(guò)綠色投資和技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)脫碳轉(zhuǎn)型。碳稅是由政府確定稅率,根據(jù)二氧化碳的排放進(jìn)行征稅,以提高二氧化碳排放價(jià)格進(jìn)而抑制碳排放量,帶來(lái)財(cái)政收入的同時(shí)使碳排放量下降。其實(shí)施成本較低,易于管理,運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自相關(guān)部門(mén)的監(jiān)管和實(shí)施水平,風(fēng)險(xiǎn)可控。作為一種征稅手段,碳稅較為固定,利于企業(yè)做長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃,對(duì)于大小企業(yè)更具公平性。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期停滯的情況下,環(huán)境稅的征收可以促進(jìn)就業(yè)增長(zhǎng),進(jìn)而拉動(dòng)消費(fèi)。自2007年起，對(duì)上至上游工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的化石燃料燃燒,下至下游辦公、家庭的燃料排放征收碳稅。在實(shí)際施行的過(guò)程中雖然采取保守遞增方式,仍取得了明顯的成效,年均平均溫室氣體排放值較未實(shí)行碳稅前下降了約3.6%。日本的碳稅發(fā)展雖然仍存在缺陷,但在經(jīng)濟(jì)停滯和福島核事故的背景下,在減碳過(guò)程中取得了一定成效,可為我國(guó)在碳稅制度的設(shè)立提供思路。

(二)國(guó)內(nèi)碳中和現(xiàn)狀

2021年3月,碳達(dá)峰碳中和議題首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告中,并提出了以市場(chǎng)倒逼機(jī)制促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)戰(zhàn)略,作為我國(guó)未來(lái)30年經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)工作[2]。目前我國(guó)主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了碳中和探索:

第一， 政策保障。 2021年10月發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》, 指出“完善實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)的政策上, 要從以下幾個(gè)角度進(jìn)行政策制定: 能源法、 電力法、 可再生能源法等能源法規(guī)修訂; 碳排放統(tǒng)一核算體系的建立; 綠色融資等經(jīng)濟(jì)政策的完善; 稅收體系、 電價(jià)政策跟進(jìn); 全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)機(jī)制的建立”[16]。 《中華人民共和國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》《碳排放權(quán)結(jié)算管理規(guī)則(試行)》及《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》等相關(guān)政策文件發(fā)布, 打造“1+N”頂層政策機(jī)制。

第二， 碳交易市場(chǎng)建立。 2021年7月16日中國(guó)碳交易市場(chǎng)在廣東、 北京、 上海、 深圳、 重慶、 天津、 湖北七省市上線交易, 交易額分別為15 628萬(wàn)噸、 1 450萬(wàn)噸、 1 690萬(wàn)噸、 4 473萬(wàn)噸、 884萬(wàn)噸、 1 485萬(wàn)噸、 7 440萬(wàn)噸, 正式開(kāi)啟碳排放權(quán)交易試點(diǎn)[17],三個(gè)月已突破11億交易額。由于我國(guó)的碳交易市場(chǎng)是政策性市場(chǎng),因此在政策制定時(shí),政府需要考慮更廣闊的維度,包括但不局限于排放總量、覆蓋范圍、排放限額等方面,同時(shí)需要注意松緊適度的原則,避免出現(xiàn)碳排放額過(guò)剩等EU ETS建立初期出現(xiàn)的問(wèn)題。

由于我國(guó)的碳市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間不長(zhǎng),相關(guān)的金融機(jī)制還未建立,與國(guó)外碳交易市場(chǎng)相比存在較大差距。且目前我國(guó)的碳市場(chǎng)交易僅局限于電力市場(chǎng),化石能源、高耗能產(chǎn)業(yè)尚未接入,而我國(guó)工業(yè)體系龐大,地區(qū)和行業(yè)間差異明顯,如何設(shè)計(jì)每個(gè)產(chǎn)業(yè)的碳配額,建立檢測(cè)、報(bào)告、核查(MRV)體系,也是我國(guó)在從試點(diǎn)階段過(guò)渡到全國(guó)體系需要考慮的問(wèn)題。除此之外,在之后的碳市場(chǎng)建立過(guò)程中,要注意中央與地方的協(xié)同統(tǒng)一,既保留試點(diǎn)省市的首創(chuàng)成果,也要將試點(diǎn)省市與全國(guó)碳交易網(wǎng)平穩(wěn)對(duì)接。且目前我國(guó)有關(guān)碳交易市場(chǎng)相關(guān)法律法規(guī)較少,法律約束力不強(qiáng)。在實(shí)施階段中發(fā)現(xiàn),我國(guó)碳排放交易價(jià)格較外國(guó)發(fā)達(dá)國(guó)家相比定價(jià)極低,中國(guó)北京(試點(diǎn))11美元/噸、中國(guó)上海(試點(diǎn))、中國(guó)廣東(試點(diǎn))為4美元/噸,均價(jià)定為3美元/噸,而芬蘭70美元/噸,歐盟定價(jià)為25美元/噸。

但我國(guó)碳市場(chǎng)效果將逐步得以顯現(xiàn)。EU ETS自2005年建立,耗時(shí)16年得到歐盟溫室氣體排放接近50%效果的控排量。隨著中國(guó)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步,且制定了明確的減碳計(jì)劃,清潔能源也在大力發(fā)展,必將耗時(shí)更少,實(shí)現(xiàn)具有中國(guó)特色的減排之路。

(三)我國(guó)西北地區(qū)資源現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的緊迫性

1.自然資源 西北地域遼闊,石油、天然氣、礦產(chǎn)等化石資源豐饒,同時(shí)也具有充足的太陽(yáng)能、風(fēng)能、光能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉础ＸS富的自然資源為西北地區(qū)進(jìn)行低碳減排能源轉(zhuǎn)型提供了先天的條件。要利用好自然資源優(yōu)勢(shì),做大做好低碳節(jié)能的綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。數(shù)據(jù)顯示,西北地區(qū)占國(guó)土面積30%,新疆、陜西、寧夏、甘肅、青海煤炭資源儲(chǔ)量分別為21 900億噸、2 031億噸、1 721億噸、1 656億噸、380億噸,占有全國(guó)儲(chǔ)量的76%,油氣資源總量約占全國(guó)陸上的33%和63%。西北地區(qū)油氣當(dāng)量?jī)?chǔ)量占全國(guó)32%,煤炭資源占全國(guó)儲(chǔ)量的70%[18]，風(fēng)能、光能蘊(yùn)含豐富,風(fēng)能開(kāi)發(fā)量在3億千瓦以上,約占全國(guó)陸上風(fēng)能資源的1/3;太陽(yáng)能資源理論蘊(yùn)藏量占全國(guó)的35%,技術(shù)可開(kāi)發(fā)量占全國(guó)的59%。西北的地形決定其開(kāi)發(fā)成本低,為大規(guī)模開(kāi)發(fā)可再生能源提供了良好的地質(zhì)基礎(chǔ)。西北地區(qū)降水較少,氣候干旱,以中小河流為主,水運(yùn)交通較為發(fā)達(dá)。黃河、長(zhǎng)江中上游流經(jīng)該地區(qū),洮河、渭河、漢江中小河流數(shù)不勝數(shù)。若合理治理西北內(nèi)陸河流域,可利用水利進(jìn)行發(fā)電。西北地區(qū)的森林覆蓋率不高,但在“植樹(shù)造林”“退耕還林”等政策的實(shí)施下,目前黃土沙漠的治理卓有成效。隨著中國(guó)降雨線北移,西北地區(qū)降雨量大幅增加,為碳匯提供了資源。

2.社會(huì)資源 交通運(yùn)輸對(duì)一個(gè)地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展和商品流通有著至關(guān)重要的作用。西北地區(qū)幅員遼闊,少數(shù)民族眾多,人口較為集中, 處于中亞和南亞的連接處。便利的交通運(yùn)輸條件對(duì)于開(kāi)展國(guó)際交流和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易有重要的戰(zhàn)略作用。共建“一帶一路”也確定了西北地區(qū)在我國(guó)向西開(kāi)放和國(guó)際貿(mào)易的重要作用。“十三五”期間我國(guó)完善了全國(guó)鐵路網(wǎng),城市間聯(lián)系加強(qiáng),西部地區(qū)新建鐵路1.5萬(wàn)公里,中西部地區(qū)路網(wǎng)規(guī)模占比達(dá)到62%[19],西北地區(qū)鐵路網(wǎng)局正在形成貫穿西北地區(qū)的大通道“走廊”狀態(tài)。 截至 2017 年底,西部地區(qū)高速公路通車?yán)锍踢_(dá)50 985公里, 其中當(dāng)年西部地區(qū)新增里程數(shù)達(dá)4 673公里,占全國(guó)新增里程的 69.5%[20]。企業(yè)是溫室氣體排放及技術(shù)創(chuàng)新的雙主體,科研院所、大專院校是突破技術(shù)壁壘的有力保障,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向低碳轉(zhuǎn)型的過(guò)程中發(fā)揮出極大的作用。截至2018年,有153家上市公司分布于西北地區(qū),其中部分企業(yè)位屬世界500強(qiáng)企業(yè)。西北地區(qū)高校數(shù)量較多,2020年西北五省區(qū)科學(xué)研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)也在不斷提高，特別是加大了對(duì)能源的研發(fā)投入[21]。

表1 西北五省(區(qū))雙碳政策(截至2021年)

西北地區(qū)儲(chǔ)存著大量的石油、天然氣、礦產(chǎn)資源,同時(shí)光能、風(fēng)能資源豐富,但人均國(guó)民生產(chǎn)總值不高，能源利用效率低且經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后。雙碳體系需要全國(guó)一盤(pán)棋,雙碳目標(biāo)完成必須區(qū)域協(xié)同、剛性約束且限時(shí)達(dá)標(biāo)。作為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,高質(zhì)量共建“一帶一路”首要橋頭堡,西北地區(qū)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和刻不容緩。

四、西北地區(qū)碳達(dá)峰碳中和實(shí)現(xiàn)路徑

2020年全國(guó)火電發(fā)電量5.28萬(wàn)億度,二氧化碳排放量44億噸[22]。我國(guó)客觀存在的人均能源消費(fèi)增長(zhǎng)趨勢(shì),形成巨量的能源缺口，使簡(jiǎn)單關(guān)停并轉(zhuǎn)煤電很難消化,也會(huì)帶來(lái)難以評(píng)估的連鎖反應(yīng)及社會(huì)影響,甚至危及中國(guó)的經(jīng)濟(jì)體系安全。在國(guó)家的總體部署下,西北地區(qū)系統(tǒng)推進(jìn),抓住主要矛盾,對(duì)重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行突破;發(fā)揮政府和市場(chǎng)的作用,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展、雙輪驅(qū)動(dòng);立足于西北地區(qū)資源能源稟賦,先立后破,推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型平穩(wěn)過(guò)渡,將國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展放在首位。

(一)加快碳捕集技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用

CCUS(CO2捕集、利用與封存技術(shù))指碳減排過(guò)程中將CO2從能源、工業(yè)、大氣分離出,利用或直接封存地下，是大幅減少發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)中化石燃料碳排放,大規(guī)模低碳利用的最有效方案,預(yù)計(jì)到2060 年,全球的累計(jì)碳減排量中CCUS貢獻(xiàn)達(dá)14%。而西北地區(qū)的吐魯番盆地、準(zhǔn)格爾盆地、鄂爾多斯盆地又是我國(guó)最適宜實(shí)行CCUS技術(shù)大規(guī)模、商業(yè)化發(fā)展地區(qū),可有效利用火電廠，調(diào)配風(fēng)電、光電等綠色能源受天氣影響的弊端。

中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭為主,源于自然資源富煤、缺氣、少油的能源特點(diǎn),西北地區(qū)尤其突出。根據(jù)《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告2020》數(shù)據(jù)顯示,西北地區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量占全國(guó)65%以上,天然氣儲(chǔ)量占全國(guó)過(guò)半,石油儲(chǔ)量占20%以上,是全國(guó)重要的能源基地。

根據(jù)2020年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,我國(guó)原油產(chǎn)量1.95億噸當(dāng)量,天然氣產(chǎn)量1 888億立方米,油氣當(dāng)量首次突破2億噸。西北地區(qū)主要油田有大量低滲透油氣難以開(kāi)采造成儲(chǔ)量浪費(fèi),二氧化碳驅(qū)油技術(shù)可將其轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量。捕集純化后的二氧化碳利用CO2-EOR技術(shù)(強(qiáng)化石油開(kāi)采)注入地下封存CO2,驅(qū)油并提高產(chǎn)油量。二氧化碳驅(qū)油技術(shù)可將油田采收率提高10%—20%，同時(shí)降低二氧化碳排放,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。鄂爾多斯盆地、準(zhǔn)格爾盆地、柴達(dá)木盆地?fù)碛写罅坑蜌馓?通過(guò)CO2-EGR技術(shù)和枯竭氣藏封存CO2近200億噸。全國(guó)最大的CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘赜芍袊?guó)石化所屬齊魯石化勝利油田全面建成，西北地區(qū)各大油田可以利用其CCUS的成功經(jīng)驗(yàn),加大低滲透油田開(kāi)采,減少國(guó)家對(duì)進(jìn)口石油的依存度,提升我國(guó)能源自主率。

西北地區(qū)是我國(guó)高度聚集的煤化工產(chǎn)業(yè)基地,石油、煤化工產(chǎn)業(yè)一直是西北地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)支柱。現(xiàn)代化煤化工生產(chǎn)具有高濃度、高集成度CO2排放的特點(diǎn),加之CCUS技術(shù)的不斷提升,使利用CCUS技術(shù)減碳具有巨大潛力。煤化工生產(chǎn)中65%—95%高純度、高集中度CO2可大大降低碳捕集、提純分離的設(shè)備投入,生產(chǎn)大型化、集成化使生產(chǎn)具有原料采購(gòu)、充分利用、系統(tǒng)性提高效能等規(guī)模優(yōu)勢(shì),有效降低成本,使后續(xù)CO2封存、化工生產(chǎn)再利用更加方便。CO2還可以制造甲醇、合成烯烴、碳酸二甲酯和乙(丙)醇等,具有廣泛的市場(chǎng)前景。利用煤制造化工基礎(chǔ)產(chǎn)品,能夠進(jìn)一步減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴,確保我國(guó)能源安全。

西北地區(qū)還積極加大CCUS科技研發(fā),大力推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展道路。聯(lián)合國(guó)家相關(guān)部門(mén)在一些高校和科研院所率先建立碳達(dá)峰碳中和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心,建成一些校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。2016年9月國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè)的國(guó)家級(jí)CCUS科研及戰(zhàn)略技術(shù)支撐平臺(tái)“二氧化碳普及與封存技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心”在陜西揭牌。國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略中心等單位在鄂爾多斯盆地建設(shè)CCUS項(xiàng)目,以項(xiàng)目研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化為載體,搭建科研中心和碳中和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)谷。2021年1月15日,17家石化企業(yè)及石化聯(lián)合會(huì)簽署《中國(guó)石油和化工工業(yè)碳達(dá)峰和碳中和宣言》,為西部碳達(dá)峰碳中和提供有力的場(chǎng)所和資金支撐。

表2 2030—2060年各行業(yè)CCUS二氧化碳減排需求潛力(億噸/年)

(二)以再生能源促電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型

西北地區(qū)有大量光伏和風(fēng)能資源,年總輻射光照量5 300—6 950兆焦/米2,風(fēng)電全區(qū)域可開(kāi)發(fā)容量3.48億千瓦,且地勢(shì)多平原,可建造大型風(fēng)電和光伏發(fā)電基地。國(guó)資委批復(fù)的光伏資源分區(qū)和風(fēng)能資源分區(qū)全部位于西北地區(qū),使西北地區(qū)具有建造可再生能源的電力系統(tǒng)的天然優(yōu)勢(shì)。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)西北分部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2020年6月,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)容量占總裝機(jī)的36%,達(dá)10 027萬(wàn)千瓦,其中風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)分別為5 347萬(wàn)千瓦、4 680萬(wàn)千瓦,成為西北電網(wǎng)除火電外第二、第三大電源。創(chuàng)新“光伏+”模式,構(gòu)建出風(fēng)電、光伏發(fā)電及光熱發(fā)電調(diào)節(jié)互補(bǔ)的可再生能源發(fā)電基地。

由于西北地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施不完善,電網(wǎng)配套設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，電網(wǎng)輸送能力和當(dāng)?shù)毓I(yè)基礎(chǔ)薄弱,消納能力有限,棄風(fēng)率、棄光率過(guò)高,2021年四季度西北地區(qū)平均棄風(fēng)率、平均棄光率分別為5.2%及5.8%,造成大量能源浪費(fèi)。2021年國(guó)家取消對(duì)新備案集中式光伏電站及新陸上風(fēng)電項(xiàng)目補(bǔ)貼,疊加消納問(wèn)題無(wú)法及時(shí)解決,西北地區(qū)新增光伏裝機(jī)容量和新增風(fēng)電裝機(jī)容量必然面臨資金短缺、成本增高等困難,將延緩西北地區(qū)可再生能源發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)速度。西北地區(qū)必須要利用政府和市場(chǎng)力量找到新的驅(qū)動(dòng)力,引導(dǎo)可再生能源健康、可持續(xù)發(fā)展。

為有效降低高棄光率、棄風(fēng)率等可再生能源利用卡脖子問(wèn)題，國(guó)家發(fā)改委于2017年出臺(tái)相關(guān)法規(guī)《解決棄水棄風(fēng)棄光問(wèn)題實(shí)施方案》,建成了部分西北電力運(yùn)輸工程。隨著酒泉—湖南、哈密—鄭州、1000kV榆橫晉中石家莊濟(jì)南濰坊交流工程、青海—河南特高壓直流輸電線路工程等工程建成投運(yùn),西北地區(qū)新能源外送能力進(jìn)一步提升。“十四五”期間國(guó)家加快風(fēng)電、光伏建設(shè)并網(wǎng)提速,加速特高壓通道送電能力、分布式電源與儲(chǔ)能能力建設(shè)。利用數(shù)字化技術(shù)解決存量消納問(wèn)題,有效利用火電廠調(diào)配風(fēng)電、光電等綠色能源受天氣影響的弊端,保障新能源電力外送消納,使更多地區(qū)用上西北地區(qū)清潔的可再生能源,加速我國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)完成。

(三)重視儲(chǔ)能技術(shù)研究,促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)有序發(fā)展

新型儲(chǔ)能技術(shù)是碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)完成的重要切入點(diǎn),是實(shí)施新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳的關(guān)鍵技術(shù)支撐和重要裝備基礎(chǔ)。

西北電監(jiān)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，西北地區(qū)2020年新增光伏發(fā)電量685.83億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)14.67%,占全國(guó)的30.55%。新增光伏并網(wǎng)1 128.66萬(wàn)千瓦,同比上升79.91%,占全國(guó)的28.64%。平均利用小時(shí)數(shù)1 264小時(shí)。2020年西北地區(qū)新增風(fēng)電裝機(jī)容量12 000億千瓦,同比增長(zhǎng)168%,占全國(guó)的21.4%[23]。中國(guó)電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)(CESA)已在新疆哈密、甘肅酒泉建成千萬(wàn)千瓦級(jí)的兩個(gè)新能源發(fā)電基地、魯能海西格爾木的多能互補(bǔ)共享儲(chǔ)能電站等。能源消納是阻礙西北地區(qū)可再生能源發(fā)展的瓶頸。儲(chǔ)能技術(shù)是西北地區(qū)解決零碳能源消納問(wèn)題的重要抓手,是西北地區(qū)可再生能源大比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)必選項(xiàng)。

表3 2016—2020年全國(guó)及西北地區(qū)風(fēng)能、光能運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)表

儲(chǔ)能在電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、工業(yè)微電網(wǎng)、5G通信基站、數(shù)據(jù)中心、車網(wǎng)互動(dòng)、充換電等領(lǐng)域也有多元化的應(yīng)用場(chǎng)景。儲(chǔ)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用將有力提升我國(guó)的能源安全的自主性。

新疆新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的掣肘就是消納難題,基于新能源消納壓力較大,2021年新疆維吾爾自治區(qū)發(fā)改委《服務(wù)推進(jìn)自治區(qū)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)操作指引(1.0版)》要求,建設(shè)4小時(shí)以上時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目的企業(yè),可配建儲(chǔ)能規(guī)模4倍的風(fēng)電光伏發(fā)電項(xiàng)目,新能源配儲(chǔ)能比例為25%。全國(guó)20多個(gè)省(區(qū)、市)新能源配建儲(chǔ)能要求新能源項(xiàng)目配置5%～20%、1～2小時(shí)的儲(chǔ)能項(xiàng)目,新疆新能源配套儲(chǔ)能略高于其他省份。新能源配儲(chǔ)能常規(guī)模式改變,將儲(chǔ)能從配角置換為主角,將新能源建設(shè)項(xiàng)目與儲(chǔ)能建設(shè)深度捆綁,用新能源項(xiàng)目的盈利彌補(bǔ)儲(chǔ)能項(xiàng)目虧損,在新能源項(xiàng)目建成后,可有效降低“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題,利用儲(chǔ)能與新能源產(chǎn)業(yè)“組合拳”,實(shí)現(xiàn)可再生能源高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展。新疆模式是個(gè)風(fēng)向標(biāo),“新能源+儲(chǔ)能”、常規(guī)火電配置儲(chǔ)能、智能微電網(wǎng)等應(yīng)用場(chǎng)景的出現(xiàn)為西北地區(qū)碳達(dá)峰碳中和提供新途徑。

(四)加速西北地區(qū)碳交易市場(chǎng)建設(shè)

目前我國(guó)還未在西北地區(qū)設(shè)立碳交易試點(diǎn),但很多西北能源企業(yè)在國(guó)家碳交易市場(chǎng)開(kāi)戶。西北地區(qū)能源結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)能源占比較高,新能源潛力巨大。如何發(fā)揮好碳交易市場(chǎng)的作用,試點(diǎn)碳捕捉與儲(chǔ)存技術(shù),新能源及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將西北地區(qū)發(fā)展為全國(guó)低碳能源試驗(yàn)區(qū),需要碳市場(chǎng)價(jià)格的引導(dǎo)、政策扶持和配套基建的投資,對(duì)于西北地區(qū)新能源的發(fā)展具有重要意義。

“碳排放額度”是“雙碳”目標(biāo)核心的政策工具,碳配額初次分配實(shí)行有償拍賣的做法在歐洲實(shí)行效果較好,僅2019年拍賣收入超141億歐元,大部分收入被用于新能源轉(zhuǎn)型。我國(guó)可將碳配額拍賣收入用于西北高耗能企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型,補(bǔ)貼“西電東送”“西氣東輸”項(xiàng)目，發(fā)揮其在我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展上的重要能源調(diào)配作用,解決東部地區(qū)能源問(wèn)題，同時(shí)為西部地區(qū)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益。

碳配額交易利用市場(chǎng)調(diào)節(jié),相比政府補(bǔ)貼的方式更具有持續(xù)性。由于我國(guó)目前的碳交易市場(chǎng)還是試點(diǎn)性,全國(guó)范圍內(nèi)未形成體系,存在較多短板,給企業(yè)帶來(lái)極大不便。在我國(guó)的碳交易市場(chǎng)建立的過(guò)程中,參考國(guó)外現(xiàn)有市場(chǎng)的發(fā)展歷程,綜合考慮西北地區(qū)的資源稟賦條件、全生命周期的碳減排、碳效率提升、能源儲(chǔ)存量、碳減排“帕累托改進(jìn)”多方面評(píng)判因素,因地制宜制定公平可行的各種要素的“有效替代”政策。注意從投資、財(cái)稅、綠色金融、市場(chǎng)化機(jī)制建設(shè)等多個(gè)角度建立我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)體系。此外,參考目前已有的七個(gè)試點(diǎn)的市場(chǎng)調(diào)控機(jī)制,在西北地區(qū)建立碳交易試點(diǎn),建議采取市場(chǎng)干預(yù)+交易限制+政府儲(chǔ)備的方式,在滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生保障的前提下,通過(guò)“碳排放額度”倒逼機(jī)制,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)政策向提高碳效率水平、促使碳效率較高產(chǎn)能有效替代碳效率較低產(chǎn)能的產(chǎn)業(yè)低碳化過(guò)程傾斜。

目前的碳交易市場(chǎng)還遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)現(xiàn)2060年碳中和愿景的要求,當(dāng)下的碳市場(chǎng)作用遠(yuǎn)不及我國(guó)碳中和計(jì)劃所要求的在2030—2060年的碳減排規(guī)模。因此,中國(guó)的減碳之路需要權(quán)衡好碳稅與碳交易市場(chǎng)的關(guān)系,相互協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)雙碳達(dá)標(biāo)。

(五)持續(xù)加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),提升荒漠碳匯功能

碳匯主要指通過(guò)植樹(shù)造林、植被恢復(fù)等生態(tài)建設(shè)手段來(lái)吸收二氧化碳的過(guò)程。西北地區(qū)整體森林覆蓋率不高,沙漠化土地面積大。西北干旱地區(qū)的沙漠有塔克拉瑪干沙漠、柴達(dá)木沙漠、庫(kù)木塔格沙漠、騰格里沙漠等,氣候干旱、重度沙漠化導(dǎo)致西北生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱。恢復(fù)西北地區(qū)生態(tài)是保護(hù)碳庫(kù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。充足的西北地區(qū)沙漠碳匯是除了地上植物和土壤外的第三個(gè)活動(dòng)碳庫(kù)。據(jù)中科院研究所研究表明,沙漠(荒漠)下的地下咸水層儲(chǔ)存了大量的CO2,全球儲(chǔ)存量達(dá)1 000億噸當(dāng)量。毛烏素沙地治理在采用傳統(tǒng)沙漠化治理手段之外,還積極利用財(cái)政撥款和各方社會(huì)資本,建立沙漠觀光旅游模式,同時(shí)與農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)相結(jié)合,因地制宜建立成多功能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。合理開(kāi)發(fā)西北地區(qū)沙漠碳匯資源,種植沙漠特色植被進(jìn)行沙漠治理。發(fā)展多功能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),完善生態(tài)補(bǔ)償政策體系。利用好碳匯資源的同時(shí)恢復(fù)荒漠化土地,是提升我國(guó)西北地區(qū)碳匯利用的選擇。充分利用國(guó)家體制優(yōu)勢(shì)區(qū)域協(xié)同集中力量破解(CCUS)、碳儲(chǔ)能技術(shù)、新能源電力系統(tǒng)建設(shè)等技術(shù)卡脖子的問(wèn)題,降低西北碳排放總量,從多個(gè)角度實(shí)現(xiàn)西北地區(qū)的雙碳目標(biāo)。